[发明专利]一种双层锆钛酸钡基陶瓷的制备方法

摘要

本发明公开了一种双层锆钛酸钡基陶瓷的制备方法，先将BaCO₃、ZrO₂、TiO₂和Nb₂O₅，按照BaZr_0.2Ti_0.8O₃+0.2mol％Nb₂O₅的化学计量比制备Nb⁵⁺离子掺杂锆钛酸钡原料；再将BaCO₃、Bi₂O₃、ZrO₂和TiO₂按照Ba_0.9988Bi_0.0008Zr_0.2Ti_0.8O₃的化学计量比制备Bi³⁺离子掺杂锆钛酸钡的原料；再分别经过一次球磨、预烧、二次球磨、过筛；再先将Nb⁵⁺离子掺杂锆钛酸钡粉料放入模具中并抚平，然后再将Bi³⁺离子掺杂锆钛酸钡粉料放入模具中并抚平，压制成型为陶瓷生坯，Nb⁵⁺离子掺杂与Bi³⁺离子掺杂粉料的质量比为1:0.5～1:2；坯体经过排胶后1200～1300℃烧结，制得双层锆钛酸钡基陶瓷。本发明介电常数＞15000@1kHz，介电损耗＜0.2@1kHz，工艺流程简单，具有良好的应用前景。

主权项

1.一种双层锆钛酸钡基陶瓷的制备方法，具体步骤如下：(1)配料制备Nb5+离子掺杂锆钛酸钡的原料为BaCO3、ZrO2、TiO2和Nb2O5，四种原料按照BaZr0.2Ti0.8O3+0.2mol％Nb2O5的化学计量比进行混合配料；制备Bi3+离子掺杂锆钛酸钡的原料为BaCO3、Bi2O3、ZrO2和TiO2，四种原料按照Ba0.9988Bi0.0008Zr0.2Ti0.8O3的化学计量比进行混合配料；(2)一次球磨将步骤(1)的两种陶瓷粉料分别进行一次球磨，加入去离子水和氧化锆磨球，球磨4～8小时，使粉料细化；(3)预烧一次球磨完成后，待粉料烘干，将两种陶瓷粉料分别进行预烧，预烧温度为1000～1200℃，保温时间为3～5小时；(4)二次球磨预烧完成后，将两种陶瓷粉料分别外加0.25～0.75wt％的塑化剂PVA，加入去离子水和氧化锆磨球，进行二次球磨，球磨10～14小时；(5)过筛二次球磨完成后，待粉料烘干，将两种陶瓷粉料分别过40～200目筛；(6)压制成型首先将过筛之后的Nb5+离子掺杂锆钛酸钡粉料放入模具中，将粉料抚平，然后再将过筛之后的Bi3+离子掺杂锆钛酸钡粉料放入模具中，将粉料抚平，压制成型为陶瓷生坯，Nb5+离子掺杂与Bi3+离子掺杂的锆钛酸钡粉料的质量比为1:0.5～1:2；(7)排胶将压制成型后的陶瓷生坯放入低温炉中进行排胶，排胶温度600‑800℃；(8)烧结将排胶完成后的坯体于1200～1300℃进行烧结，保温时间为3～6小时，制得双层锆钛酸钡基陶瓷。